JP2777031B2 - 多層配線基板 - Google Patents

多層配線基板

Info

Publication number
JP2777031B2
JP2777031B2 JP31332192A JP31332192A JP2777031B2 JP 2777031 B2 JP2777031 B2 JP 2777031B2 JP 31332192 A JP31332192 A JP 31332192A JP 31332192 A JP31332192 A JP 31332192A JP 2777031 B2 JP2777031 B2 JP 2777031B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit wiring
film
niobium
wiring board
insulating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP31332192A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06164151A (ja
Inventor
成夫 棚橋
和弘 川畑
良二 竺原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP31332192A priority Critical patent/JP2777031B2/ja
Publication of JPH06164151A publication Critical patent/JPH06164151A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2777031B2 publication Critical patent/JP2777031B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は配線基板に関し、より詳
細にはジョセフソン素子等の超電導素子が搭載される回
路基板やパッケージに使用される多層配線基板に関する
ものである。
【0002】
【従来技術】従来、混成集積回路装置や半導体素子収納
用パッケージ等に使用される多層配線基板はその回路配
線がMoーMn法等の厚膜形成技術によって形成されて
いる。
【0003】このMoーMn法は通常、タングステン、
モリブデン、マンガン等の高融点金属粉末に有機溶剤、
溶媒を添加混合し、ペースト状となした金属ペーストを
生セラミック体の外表面にスクリーン印刷法により所定
パターンに印刷塗布し、次にこれを複数枚積層するとと
もに還元雰囲気中で焼成し、高融点金属粉末と生セラミ
ック体とを焼結一体化させる方法である。
【0004】尚、前記回路配線が形成されるセラミック
体としては通常、酸化アルミニウム質焼結体やムライト
質焼結体等の酸化物系セラミックス、或いは表面に酸化
物膜を被着させた窒化アルミニウム質焼結体や炭化珪素
質焼結体等の非酸化物系セラミックスが使用される。
【0005】しかしながら、このMoーMn法を用いて
回路配線を形成した場合、回路配線は金属ペーストをス
クリーン印刷することにより形成されることから配線の
微細化が困難で回路配線の高密度化ができないという欠
点を有していた。
【0006】また回路配線はタングステンやモリブデン
等から成り、該タングステンやモリブデン等はその電気
抵抗値が高く、電気信号の高速伝達が不可であることか
ら信号の伝達速度が高速であるジョセフソン素子等の超
電導素子を接続した場合、超電導素子本来の高速駆動の
機能を充分に発揮させることができないという欠点を有
していた。
【0007】そこで上記欠点を解消するために回路配線
を従来の厚膜形成技術で形成するのに変えて微細化が可
能な薄膜形成技術を用いて形成し、且つ回路配線を超電
導材料であるニオブで構成した多層配線基板が使用され
るようになってきた。
【0008】この回路配線にニオブを使用した多層配線
基板は一般に、酸化アルミニウム質焼結体等から成る絶
縁基体上にスパッタリング法やイオンプレーティング法
及びフォトリソグラフィ技術を採用することによって形
成されるニオブから成る回路配線とスピンコート法によ
って形成されるポリイミド樹脂等の有機高分子材料から
成る絶縁膜とを交互に積層させ、上下に位置する回路配
線を絶縁膜に設けたスルーホールを介して電気的に接続
させた構造を有している。
【0009】尚、前記ニオブから成る回路配線は該ニオ
ブが極めて酸化しやすい材料であるため通常、表面にア
ルミニウムから成る酸化防止層が被着され、実際にはニ
オブーアルミニウムの2層構造を有したものとなってい
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この多
層配線基板においては、回路配線がニオブーアルミニウ
ムの2層構造を有しているため上下に位置する回路配線
を絶縁膜に設けたスルーホールを介して接続させた場
合、上下に位置する回路配線はその間に超電導材料では
ないアルミニウムが介在した状態で接続されることとな
り、その結果、この多層配線基板に信号の伝達速度が高
速であるジョセフソン素子等の超電導素子を接続すると
回路配線を伝達する信号は上下の回路配線が接続される
部位で高速伝達が阻害され、超電導素子本来の高速駆動
の機能を充分に発揮させることができないという欠点を
誘発した。
【0011】
【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は回路配線の電気信号の高速伝達を可能と
して、ジョセフソン素子等の超電導素子を接続した場
合、超電導素子本来の高速駆動の機能を充分に発揮させ
ることができる多層配線基板を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は絶縁基体上に高
分子材料から成る絶縁膜と回路配線膜とを交互に積層す
るとともに上下に位置する回路配線膜を絶縁膜に設けた
スルーホールを介して電気的に接続してなる多層配線基
板であって、前記回路配線膜がニオブー窒化ニオブの2
層構造もしくは窒化ニオブーニオブー窒化ニオブの3層
構造を有していることを特徴とするものである。
【0013】
【作用】本発明の多層配線基板によれば回路配線膜を、
超電導材料であるニオブの上に、同じく超電導性を示
し、且つ酸化されにくい窒化ニオブを配した2層構造、
或いはニオブの上下に窒化ニオブを配した3層構造とし
たことから上下に位置する回路配線膜を絶縁膜に設けた
スルーホールを介して接続させた時、上下の回路配線膜
の間には非超電導性の材料が介在することは一切なく、
その結果、この多層配線基板に信号の伝達速度が高速で
あるジョセフソン素子等の超電導素子を接続すると回路
配線に信号が高速伝達され、超電導素子本来の高速駆動
の機能を充分に発揮させることが可能となる。
【0014】
【実施例】次に本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。図1 及び図2 は本発明の多層配線基板の一実施例を
示し、1 は電気絶縁材料から成る基体、2 は絶縁膜、3
は回路配線膜である。
【0015】前記基体1は酸化アルミニウム質焼結体、
ムライト質焼結体等の酸化物系セラミックス、或いは表
面に酸化物膜を有する窒化アルミニウム質焼結体、炭化
珪素質焼結体等の非酸化物系セラミックスから成り、例
えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合には、アル
ミナ(Al 2 O 3 ) 、シリカ(SiO2 ) 、カルシア(CaO)、
マグネシア(MgO) 等の原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒
を添加混合して泥漿状となすとともにこれを従来周知の
ドクターブレード法やカレンダーロール法を採用するこ
とによってセラミックグリーンシート( セラミック生シ
ート) を形成し、しかる後、前記セラミックグリーンシ
ートに適当な打ち抜き加工を施し、所定形状となすとと
もに高温( 約1600℃) で焼成することによって、或いは
アルミナ等の原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混
合するとともに該原料粉末をプレス形成機によって所定
形状に成形し、次に前記成形体を約1600℃の温度で焼成
することによって製作される。
【0016】前記酸化物系セラミックス、或いは表面に
酸化物膜を有する非酸化物系セラミックスから成る基体
1 は後述する絶縁膜2 と回路配線3 とより成る多層配線
4 を支持する作用を為し、表面には絶縁膜2 と回路配線
膜3 とが交互に被着積層される。
【0017】前記基体1 の表面に被着される各絶縁膜2
はポリイミド樹脂等の高分子材料から成り、例えば4,4'
ージアミノジフェニルエーテル50モル% 、ジアミノジフ
ェニルスルホン50モル% 、3,3',4,4' ービフェニルテト
ラカルボン酸二無水物から成るポリマ溶液を基体1 上面
にスピンコート法により塗布し、しかる後、400 ℃の熱
を加えてポリマ溶液を熱架橋させることによって形成さ
れる。
【0018】前記各絶縁膜2 は各回路配線膜3 間の電気
的絶縁を保持する作用を為し、その厚みが2.0 μm 未満
であると各回路配線膜3 間の電気的絶縁の信頼性が低下
する傾向にあり,また30.0μm を越えると絶縁膜2 内に
該絶縁膜2 を形成する際に発生する大きな応力が内在
し、絶縁膜2 と基体1 及び回路配線膜3 との接合強度が
低下する危険性がある。従って、前記絶縁膜2 はその厚
みを2.0 乃至30.0μm の厚みとしておくことが好まし
い。
【0019】また前記各絶縁膜2 にはスルーホール5 が
形成されており、該スルーホール5は絶縁膜2 を間に挟
んで形成される回路配線膜3 を電気的に接続させる作用
を為す。
【0020】前記各絶縁膜2 に形成されるスルーホール
5 は、絶縁膜2 を従来周知のフォトリソグラフィー技術
を採用することによって所定位置に、所定形状に形成さ
れる。
【0021】また前記基体1の表面に被着させた各絶縁
膜2 の各々の上面には回路配線膜3が所定パターンに被
着形成されており、絶縁膜2 を間に挟んで上下に位置す
る所定の回路配線膜3 は絶縁膜2 に設けたスルーホール
5 を介して電気的に接続されている。
【0022】前記絶縁膜2 の間に配される回路配線膜3
は図2 に示す如く、ニオブ層3aの上に窒化ニオブ層3bを
配した2 層構造を有しており、該回路配線膜3 は電気信
号を伝達するための伝達路として作用を為す。
【0023】前記回路配線膜3 は窒化ニオブ及びニオブ
を絶縁膜2 上にスパッタリング法やイオンプレーティン
グ法等により被着するとともにこれをフォトリソグラフ
ィー技術により所定パターンに加工することによって形
成され、該スパッタリング法やフォトリソグラフィー技
術により形成される回路配線膜3 はその線幅、厚みが極
めて細く、薄いものとなり、その結果、回路配線膜3 の
微細化が可能となって回路配線膜3 の高密度化が可能と
なる。
【0024】また前記回路配線膜3 を構成するニオブ層
3aは電気信号を伝達させる際の主導体層を形成し、一
方、上の窒化ニオブ層3bはそれ自体が超電導性材料とし
て、且つ主導体層としてのニオブ層3aが酸化し、超電導
性を失うのを防止する酸化防止層としての作用を為す。
【0025】尚、前記回路配線膜3 を構成するニオブ層
3aはその厚みが1.0 μm 未満であると絶縁膜2 の表面粗
さに起因して回路配線膜3 中に厚みが極めて薄い部分が
形成され、回路配線膜3 に電気信号を正常に伝達させる
のが困難となり、また5.0 μm を越えるとニオブ層3aを
形成する際の応力によって回路配線膜3 と絶縁膜2 との
間に剥離を発生させる危険性がある。従って、前記回路
配線膜3 を構成するニオブ層3aはその厚みを1.0 乃至5.
0 μm の範囲としておくことが好ましい。
【0026】また前記回路配線膜3 を構成する窒化ニオ
ブ層3bはその厚みが0.1 μm 未満であるとニオブ層3aに
酸素が接触し、酸化物を形成して超電導性を失うのを有
効に防止することが困難となることから前記窒化ニオブ
層3bはその厚みを0.1 μm 以上としておくことが好まし
い。
【0027】更に前記窒化ニオブ層3bはその窒素含有量
が10モル% 未満となるとニオブ層3aに酸素が接触し、酸
化物を形成して超電導性を失うのを有効に防止すること
が困難となることから前記窒化ニオブ層3bはその窒素含
有量を10モル% 以上としておくことが好ましい。
【0028】また更に前記窒化ニオブ層3bは超電導材料
であることから絶縁膜2 を間に挟んで形成されている回
路配線膜3 を絶縁膜2 に設けたスルーホール5 を介して
電気的に接続した際、上下の回路配線膜3 の間には非超
電導材料が介在することは一切なく、その結果、この多
層配線基板に信号の伝達速度が高速であるジョセフソン
素子等の超電導素子を接続した場合、各回路配線膜3 に
は信号が高速伝達され、超電導素子本来の高速駆動の機
能を充分に発揮させることが可能となる。
【0029】かくして本発明の多層配線基板によれば、
回路配線膜3 にジョセフソン素子等の超電導素子を電気
的に接続し、回路配線膜3 を介して超電導素子に電気信
号を出し入れすることによって混成集積回路装置や半導
体素子収納用パッケージ等に使用される配線基板として
機能する。
【0030】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、上述の実施例では回路配線膜3
をニオブ層3aの上に窒化ニオブ層3bを配した2 層構造で
説明したが、図3 に示す如く、ニオブ層3aの上下に窒化
ニオブ3bを配した3 層構造のものであってもよい。
【0031】
【発明の効果】本発明の多層配線基板よれば、回路配線
膜をニオブー窒化ニオブの2 層構造もしくは窒化ニオブ
ーニオブー窒化ニオブの3層構造としたことから上下に
位置する回路配線膜を絶縁膜に設けたスルーホールを介
して接続しても上下の回路配線膜の間には非超電導材料
が介在することは一切なく、その結果、この多層配線基
板に信号の伝達速度が高速であるジョセフソン素子等の
超電導素子を接続すると回路配線に信号が高速伝達さ
れ、超電導素子本来の高速駆動の機能を充分に発揮させ
ることが可能となる。
【0032】また回路配線膜はスパッタリング法やイオ
ンプレーテング法等の薄膜形成技術により形成され、回
路配線膜の微細化が可能で回路配線膜の高密度化も可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の多層配線基板の一実施例を示す断面図
である。
【図2】図1に示す多層配線基板の要部拡大断面図であ
る。
【図3】本発明の他の実施例を示す要部拡大断面図であ
る。
【符号の説明】
1・・・・・基体 2・・・・・絶縁膜 3・・・・・回路配線膜 3a・・・・ニオブ層 3b・・・・窒化ニオブ層 5・・・・・スルーホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H05K 1/09 ZAA H01L 23/12 ZAAN ZAAQ (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05K 3/46 ZAA H01L 23/12 ZAA H05K 1/09 ZAA H01L 39/00 ZAA

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁基体上に高分子材料から成る絶縁膜と
    回路配線膜とを交互に積層するとともに上下に位置する
    回路配線膜を絶縁膜に設けたスルーホールを介して電気
    的に接続してなる多層配線基板であって、前記回路配線
    膜がニオブー窒化ニオブの2層構造もしくは窒化ニオブ
    ーニオブー窒化ニオブの3層構造を有しており、かつ前
    記窒化ニオブの窒素含有量が10モル%以上であること
    を特徴とする多層配線基板。
JP31332192A 1992-11-24 1992-11-24 多層配線基板 Expired - Fee Related JP2777031B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31332192A JP2777031B2 (ja) 1992-11-24 1992-11-24 多層配線基板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31332192A JP2777031B2 (ja) 1992-11-24 1992-11-24 多層配線基板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06164151A JPH06164151A (ja) 1994-06-10
JP2777031B2 true JP2777031B2 (ja) 1998-07-16

Family

ID=18039826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31332192A Expired - Fee Related JP2777031B2 (ja) 1992-11-24 1992-11-24 多層配線基板

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2777031B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0745879A (ja) * 1993-07-29 1995-02-14 Chodendo Sensor Kenkyusho:Kk 多層超伝導配線および多層超伝導配線形成方法
CN105449094B (zh) * 2015-12-29 2019-04-05 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 氮化铌薄膜的制备方法、squid器件及其制备方法
JP6852187B2 (ja) 2017-09-07 2021-03-31 グーグル エルエルシーGoogle LLC 低温用途のためのフレキシブル配線
CN111933787B (zh) * 2020-08-20 2022-09-06 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 超导连接通道及其制备方法
JP7095136B2 (ja) * 2021-03-09 2022-07-04 グーグル エルエルシー 低温用途のためのフレキシブル配線
WO2024111406A1 (ja) * 2022-11-21 2024-05-30 京セラ株式会社 超電導デバイス

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH045873A (ja) * 1990-04-23 1992-01-09 Seiko Instr Inc 超伝導コンタクト作製方法及び超伝導回路

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06164151A (ja) 1994-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001291955A (ja) 多層セラミック基板、その製造方法および設計方法、ならびに電子装置
JP2001119143A (ja) 多層セラミック基板およびその製造方法
US5474834A (en) Superconducting circuit sub-assembly having an oxygen shielding barrier layer
JP2777031B2 (ja) 多層配線基板
JPH11251723A (ja) 回路基板
US20040209055A1 (en) Multilayer ceramic composition
JP3152768B2 (ja) 多層配線基板
JP2958188B2 (ja) 多層配線基板
JP3071723B2 (ja) 多層配線基板の製造方法
JP3085616B2 (ja) 多層配線基板
JPH11330705A (ja) コンデンサ内蔵基板およびその製造方法
JP2002050865A (ja) ガラスセラミック配線基板及びその製造方法
JP2746798B2 (ja) 配線基板
JPH11176998A (ja) 配線基板
JP2823783B2 (ja) 配線基板
JPH0795630B2 (ja) 複合積層セラミック部品
JPH06164144A (ja) 多層配線基板
JP4610066B2 (ja) 多層配線基板およびその製造方法
JP4022105B2 (ja) 多層配線基板の製造方法
JP2813094B2 (ja) 配線基板
JPH0653648A (ja) 配線基板
JPH0745963A (ja) 多層配線基板
JPH09312479A (ja) 多層配線基板
JPH10215043A (ja) 多層配線基板
JPH05299708A (ja) 配線基板

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees